(57)【要約】【課題】  バイパスダイオードの動作時に発生する熱を効率的に放熱しかつ安全に取扱うことができる太陽電池パネル用端子ボックスを提供する。【解決手段】  筺体、前記筐体内に配置された端子板、前記端子板を相互に電気的に接続するバイパスダイオード、及び前記バイパスダイオードに熱的に接続された放熱板を含む太陽電池パネル用端子ボックスにおいて、前記放熱板が筐体のバイパスダイオード組み込み部から外方に延出され、その延出部の少なくとも一部が、板状絶縁樹脂の内側層と金属材料の外側層とからなる二層構造物によって被覆されていることを特徴とする太陽電池パネル用端子ボックス。前記二層構造物の内側層は筐体と一体成形されるか又は可撓性フィルムであることが好ましい。  【選択図】  図１
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【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
筺体、前記筐体内に配置された端子板、前記端子板を相互に電気的に接続するバイパスダイオード、及び前記バイパスダイオードに熱的に接続された放熱板を含む太陽電池パネル用端子ボックスにおいて、前記放熱板が筐体のバイパスダイオード組み込み部から外方に延出され、その延出部の少なくとも一部が、板状絶縁樹脂の内側層と金属材料の外側層とからなる二層構造物によって被覆されていることを特徴とする太陽電池パネル用端子ボックス。
【請求項２】
前記二層構造物の内側層が筐体と一体成形されていることを特徴とする請求項１に記載の太陽電池パネル用端子ボックス。
【請求項３】
前記二層構造物の内側層が可撓性フィルムであることを特徴とする請求項１に記載の太陽電池パネル用端子ボックス。
【請求項４】
前記二層構造物の内側層の厚さが３ｍｍ未満であることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の太陽電池パネル用端子ボックス。
【請求項５】
前記端子板の少なくとも一枚が延出されて前記放熱板を構成することを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の太陽電池パネル用端子ボックス。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本考案は、バイパスダイオードを具備する太陽電池パネル用端子ボックスにおいて、バイパスダイオードの動作時に発生する熱を効率的に放熱しかつ安全に取扱うことができる太陽電池パネル用端子ボックスに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
太陽電池パネル用端子ボックスは、太陽光発電システムにおいて、複数の太陽電池パネルを電気的に接続するために用いられるものであり、この端子ボックスには通常、太陽電池パネルの起電力が低下した時に逆方向電圧の印加による電流を短絡させるためのバイパスダイオードが具備されている。バイパスダイオードが実際にこの機能を果たす際、ダイオードは通常、激しく発熱し、ダイオードの温度が上昇する。そうすると、ダイオードが破損したり、端子ボックスの筐体を構成する樹脂が変形して端子ボックスが所定の取付け位置から脱落する危険性がある。従って、バイパスダイオードの動作時のダイオードの温度上昇を効果的に防止することが求められている。
【０００３】
ダイオードの温度上昇を効果的に防止する方法としては従来、端子ボックス内に放熱板を設けてダイオードの発生する熱を周囲大気に逃がす方法が一般的に採用されている（例えば特許文献１参照）。しかし、従来の端子ボックスでは放熱板は筺体のバイパスダイオードの組み込み部内に設けられているため、放熱板と周囲大気との間には熱伝導率の低い封止樹脂及び筐体が介在し、ダイオードから放熱板に伝わった熱を効率良く周囲大気に逃がすことが困難であった。
【０００４】
この点を克服するために、出願人は、放熱板を筺体の側壁から外方に延出し、その延出部を絶縁樹脂で被覆した太陽電池パネル用端子ボックスを提案した（特許文献２参照）。しかし、この延出部に被覆された絶縁樹脂は、熱による変形のおそれがあるとともに、薄く作れば取扱い時に容易に樹脂が脱落して放熱板の露出による感電の危険があり、またそれを避けるために厚く作れば延出部の放熱性を低下させてしまう問題があった。
【特許文献１】特開２００５−１５０２７７号公報
【特許文献２】実願２００６−４５２６号
【考案の開示】
【考案が解決しようとする課題】
【０００５】
本考案は、かかる従来技術の現状に鑑み創案されたものであり、その目的は放熱板を筺体のバイパスダイオード組み込み部から外方に延出した太陽電池パネル用端子ボックスにおいて、バイパスダイオードの動作時に発生する熱を効率的に放熱しかつ安全に取扱うことができる太陽電池パネル用端子ボックスを提供することにある。
【０００６】
本考案者は、かかる目的を達成するために、放熱板の延出部の放熱性と安全性を確保するための絶縁樹脂の被覆方法について鋭意検討した結果、放熱板の延出部をまず薄い絶縁樹脂層で覆い、さらにこの絶縁樹脂層の外側を金属材料で覆うことによって、絶縁樹脂層が放熱板と外側の金属材料で挟まれて絶縁樹脂層の熱による変形や絶縁樹脂層の取扱い時の脱落が抑制されるとともに、薄い絶縁樹脂層が形成可能になることによる放熱性の向上が期待できることを見出し、本考案の完成に至った。
【０００７】
即ち、本考案は、筺体、前記筐体内に配置された端子板、前記端子板を相互に電気的に接続するバイパスダイオード、及び前記バイパスダイオードに熱的に接続された放熱板を含む太陽電池パネル用端子ボックスにおいて、前記放熱板が筐体のバイパスダイオード組み込み部から外方に延出され、その延出部の少なくとも一部が、板状絶縁樹脂の内側層と金属材料の外側層とからなる二層構造物によって被覆されていることを特徴とする太陽電池パネル用端子ボックスである。
【０００８】
本考案の太陽電池パネル用端子ボックスの好ましい実施態様によれば、前記二層構造物の内側層が筐体と一体成形されているか、又は可撓性フィルムであり、前記二層構造物の内側層の厚さが３ｍｍ未満であり、前記端子板の少なくとも一枚が延出されて前記放熱板を構成する。
【考案の効果】
【０００９】
本考案の請求項１に係る端子ボックスによれば、放熱板の延出部の少なくとも一部が板状絶縁樹脂の内側層と金属材料の外側層とからなる二層構造物によって被覆されているので、絶縁樹脂の内側層の変形や脱落がなく放熱板の露出による感電の危険を確実に防止できるとともに、金属材料の外側層による放熱性の向上を図ることができる。
【００１０】
本考案の請求項２に係る端子ボックスによれば、放熱板の延出部を被覆する二層構造物の内側層が筺体と一体成形されているので、内側層の完全な封止及び高い剛性を達成することができ、感電の危険の防止と放熱板の耐候性の向上を一層図ることができる。
【００１１】
本考案の請求項３に係る端子ボックスによれば、放熱板の延出部を被覆する二層構造物の内側層が可撓性フィルムであるので、放熱性を妨げる内側層を薄くできるとともに端子ボックスの製造及び組立てが容易である。
【００１２】
本考案の請求項４に係る端子ボックスによれば、放熱板の延出部を被覆する二層構造物の内側層が３ｍｍ未満の薄さで作られているので、放熱板の延出部から外側層の金属材料への熱伝達が容易であり、放熱性の向上に寄与することができる。
【００１３】
本考案の請求項５に係る端子ボックスによれば、端子板が上述の延出した放熱板としての機能を果たすように形成されているので、放熱面積が増大し放熱性の向上に寄与することができるとともに端子ボックスの製造及び組立てが容易である。
【考案を実施するための最良の形態】
【００１４】
本考案の太陽電池パネル用端子ボックスは、バイパスダイオードの発生する熱を放熱するための放熱板を筺体のバイパスダイオード組み込み部から外に延出し、その放熱板の延出部の被覆構造を工夫することにより、バイパスダイオードの発生する熱を効率的に放熱しかつ安全に取扱うことができるようにしたものである。本考案の端子ボックスは放熱板の配置及びその延出部の被覆構造を除いて基本的に従来の端子ボックスと大きく異なる点はない。従って、本考案の端子ボックスを構成する筐体、端子板及びバイパスダイオードは基本的に従来公知のものを従来公知の態様で使用することができるので、ここでは詳述しない。
【００１５】
本考案の端子ボックスは、バイパスダイオードの発生する熱を周囲に効率良く放熱するための放熱板を具備する。この放熱板はバイパスダイオードの発生する熱を速やかに受取るため、バイパスダイオードに熱的に接続されていることが必要である。ここで、「熱的に接続された」という表現は、バイパスダイオードの発生する熱が放熱板に有利に伝達されることができる状態にあることを意味し、放熱板がバイパスダイオードに直接的に接続された態様のみならず、放熱板が別の熱伝導性の高い部材を介してバイパスダイオードに間接的に接続された態様をも含む。本考案の端子ボックスに使用する放熱板は従来公知の材料及び形状を採用することができ、例えば材料としてはアルミニウム、銅、ステンレス、真ちゅうなどの熱伝導性の高い金属を採用することができ、形状としてはプレート形状、波形形状、プレート形状の表面にフィンを設けた形状、湾曲部や屈折部を有する形状などの放熱に有利な形状を適宜採用することができる。また、本考案の端子ボックスに使用する放熱板は基本的には独立した部材として形成されるが、他の熱伝導性の高い部材と共用にして放熱面積又は放熱経路を増大することもできる。例えば、端子板の少なくとも一枚を延出して前述の放熱板の機能も果たすようにしてもよい。
【００１６】
本考案の端子ボックスの主要な特徴は、（ｉ）放熱板が筺体のバイパスダイオード組み込み部から外方に延出されていること、及び（ｉｉ）この放熱板の延出部の少なくとも一部が特定の層構造の二層構造物によって被覆されていることにある。本発明のこれらの（ｉ）、（ｉｉ）の特徴について、以下、図面を参照しながら説明する。
【００１７】
図１は本考案の端子ボックスの一実施態様の概略図であり、図１（ａ）は蓋板を取り除き放熱板と二層構造物を一部切断した端子ボックスの斜視図であり、図１（ｂ）は端子ボックスの平面図であり、図１（ｃ）は図１（ｂ）の端子ボックスをＡ−Ａ方向で切断して見た断面図である。図中、１は筺体、２は端子板と放熱板の両方の機能を果たすように成形された金属部材、３はバイパスダイオード、４は二層構造物の内側層、５は二層構造物の外側層、６は押さえ板、７は筺体のダイオード組み込み部、８は底板を示す。なお、図においては説明を容易とするために本考案の端子ボックスを構成しうる他の部品（蓋板、封止樹脂など）は省略されている。
【００１８】
図１からわかるように、本考案の端子ボックスは、従来の端子ボックスのように放熱板２が筺体１のバイパスダイオード２を組み込んでいる部分７内に留まらず、バイパスダイオード組み込み部７から外方に、即ち熱源のバイパスダイオード２から離れる方向に（図１（ｃ）では左方向）に延出されている。この放熱板の延出は、バイパスダイオードの発生する熱を、封止樹脂が充填される筺体のバイパスダイオード組み込み部７の熱伝達性の劣る部分から、封止樹脂がなく周囲大気への熱伝達性の良好な部分へと速やかに移動させるために行なわれるものである。これにより従来の端子ボックスと比べてダイオードの動作時に発生する熱を周囲大気へ効率的に放熱することができる。なお、図１の端子ボックスでは、端子板と放熱板を一つの金属部材で兼用して形成しているので、放熱面積が広くなるとともに、端子ボックスの製造及び組立てが容易である。
【００１９】
また、図１からわかるように、本発明の端子ボックスは、前述した放熱板の延出部の少なくとも一部が内側層４と外側層５とからなる二層構造物によって被覆されている。この二層構造物は、図１では筺体のバイパスダイオード組み込み部７の外方に延出した放熱板の部分の上方に、即ち底板８とは反対側に形成されている。二層構造物の内側層４は、放熱板２の感電防止のため、板状の絶縁樹脂からなるが、筺体とは独立した部分として構成してもよいし、筺体の全部又は一部と一体成形して構成してもよい。例えば、内側層４を筺体の側壁と一体成形されたものにしてもよい。内側層２を筺体と一体成形した場合は、放熱板の耐候性の向上とともに放熱板を介する水の侵入も確実に防止することができる。内側層４の厚さは、放熱板２の熱を外部に伝達しやすくするため、できるだけ薄くすべきであり、好ましくは３ｍｍ未満、より好ましくは１ｍｍ以下、さらに好ましくは０．５ｍｍ以下である。また、内側層４は可撓性のフィルムで形成されてもよく、この場合は５０μｍ程度の厚さまで薄くすることができる。
【００２０】
二層構造物の外側層５は、放熱板２から伝達された熱を周囲空気に速やかに放出するため、熱伝達効率の良い金属材料からなる。外側層５の内側層２と接する側はその内側層２の板状形状に合わせて平坦にすべきであるが、内側層２から遠い側は平坦な形状だけでなく、冷却効率の良いフィン付の構造など適宜好適な形状を採用することができる。この外側層５は、周囲空気への熱の伝達以外に、内側層４を放熱板２とともに挟む役割も有し、この挟持構造により、内側層２を薄くしながら内側層２の樹脂の変形や取扱い時の樹脂の脱落を防止することを可能にする。外側層５は図１の押さえ板６で押さえて固定してもよいし、ねじ止め、接着剤、嵌合部材などによって固定してもよい。
【００２１】
以上、本考案の端子ボックスの典型例を図面を参照しながら説明したが、二層構造物は、放熱板を被覆する全ての部分において二層である必要はなく、外側層を例えば網目構造にして内側層との二層構成を限定的にしてもよい。要するに、本考案の端子ボックスは、放熱板の延出部を外部から接触できないようにする絶縁樹脂の内側層とその内側層を放熱板と一緒に挟持する金属材料の外側層が存在すればよい。
【産業上の利用可能性】
【００２２】
本考案の端子ボックスは、バイパスダイオードの動作時に発生する熱を効率的に放熱しかつ安全に取扱うことができるので、長期間の使用において極めて高い安全性及び信頼性が求められる太陽電池パネル用端子ボックスの分野において好適に利用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本考案の端子ボックスの一実施態様の概略図であり、図１（ａ）は部品を一部取り除いた端子ボックスの斜視図、図１（ｂ）は平面図、図１（ｃ）は図１（ｂ）のＡ−Ａ方向で切断して見た断面図である。
【符号の説明】
【００２４】
１  筺体
２  端子板と放熱板の両方の機能を果たす金属部材
３  バイパスダイオード
４  二層構造物の内側層
５  二層構造物の外側層
６  押さえ板
７  筺体のダイオード組み込み部
８  底板
【図１】
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